谷子全程機械化技術試驗研究及推廣策略

張繼安

（內蒙古農牧業機械技術推廣站，內蒙古 呼和浩特010010）

內蒙古多地為典型冷涼旱作農業區,沙壤土廣布全境，微量元素豐富，環境污染少，具備生產綠色谷子的天然優勢，其中赤峰“敖漢小米”、呼和浩特“清水河小香米”等為國家地理標志保護產品。谷子是本區傳統種植作物，全區范圍內廣為播種，2017年以來全區谷子播種面積連續三年達到350萬畝以上，占全國總播種面積近三分之一，赤峰、通遼、呼和浩特、包頭、烏蘭察布等盟市產量居前，其中赤峰敖漢旗接近100萬畝,為全國谷子播種面積最大、產量最多的旗縣。

近幾年,圍繞農業農村部推進優勢特色農產品生產機械化的工作導向，自治區各級農機推廣部門著力開展了谷子精少量播種和聯合收獲這兩個薄弱環節的機具研發選型與試驗示范，初步形成了具有地方適應性的機械化生產工藝路線和機具配套系統，為谷子全程機械化大規模推廣提供了技術保障。

1 機具研發與試驗示范

1.1 精少量播種機研發創新

按產區生態型和品種適應性，全區谷子主產區分屬于內蒙古高原春谷區（內蒙古中西部、山西省雁北地區、河北省張家口地區）和東北平原春谷區（東北三省及內蒙古東部），主要品種和農藝多有不同,但機械化工藝路線相近,尤其在機械化技術研究初期,面臨相同的技術難題：即人工間苗。

傳統谷子種植有三難：播種難、間苗難、收割難，其中占用人工最多、勞動強度最大、農時最緊的是間苗環節。谷子千粒重為2.5～3.0 g，粒小、芽弱、頂土能力差，播種過深過淺均會嚴重影響出苗，傳統人工點播和機械條播通過增大播量提高出苗率，增大了間苗工作量，高強度低效率的人工間苗直接制約了集約化生產,成為機械化技術推廣的最大難題。

與其他大宗糧食作物機械化技術發展路徑不同，國內谷子種植集中于丘陵山區，機械化技術研究缺少國外先行經驗,基本依靠自主創新。圍繞谷子生產實現免間苗，自治區、赤峰市、呼和浩特市、敖漢旗、喀喇沁旗、清水河縣等各級農機推廣部門組織多個課題小組，進行谷子精量排種器的研發攻關和創新改進，取得多項國家發明專利；聯合生產廠家改進設計，連續多年在赤峰市、呼和浩特市進行春季適應性試播和機具改進，優選出適應覆膜和露地谷子的精少量穴播播種機和精少量條播播種機。其中，敖漢旗農機推廣站2013年研制出小粒種子穴播排種器(機械式、專利號：CN106068818A)，2014年，首批1000余臺玉米膜下滴灌播種機加裝該谷子排種器，采用了原玉米播種機的機架、施肥裝置、鋪水帶裝置、化學除草裝置、鋪膜裝置，加上谷子專用取種器，在節省整機投入的情況下，實現了谷子機械化鋪膜、鋪滴灌帶、施肥、化學除草、精少量穴播一次性作業，出苗后基本不需間苗，大大減少了間苗除草用工，有效縮短了田間管理周期，其后期改進機型占據了當地百分之九十的作業市場。以之為帶動，2015年，敖漢旗被自治區農機局指定為全區唯一谷子全程機械化試點單位。

在第一代精少量機械式穴播播種機基礎上，赤峰市敖漢旗、喀喇沁旗及呼和浩特市清水河縣等相繼研發了點播籽穴施肥播種器(專利號：CN203646034U)等系列播種機具，引進試驗氣吸式精量播種機和適宜露地谷子的精少量條播機械，提出適宜不同農藝要求的播種機具選型方案，并在赤峰市、呼和浩特市設立試驗示范區，率先推廣精少量播種免間苗技術。

1.2 收獲機具選型改進

在播種難、間苗難問題基本解決后，2015年以來，谷子全程機械化重點攻關方向轉向收獲環節。各級農機推廣部門引導大中型合作社，引進不同型號谷物聯收機和撿拾收獲機試驗改裝，將過去的人工收割、運輸、軋場、翻場、揚場、裝袋集成為機械化兩段式收獲或聯合收獲，打通全程機械化最后環節。在工藝選擇上，目前，中西部谷子試驗示范區采用聯合收獲,赤峰市、通遼市谷子收獲呈兩段式收獲和聯合收獲并行發展的趨勢，考慮到后熟谷子晾曬后脫粒品質更佳的特點，綠色品牌谷子多采用割曬機+撿拾收獲機方式。

成熟谷子下直上彎、大穗小粒，割臺選擇上需重點解決倒伏和丟穗問題；同時，由于莖葉部分硬秸稈經凹版揉搓后與谷粒大小接近，給后續清選帶來難題，即降低損失率與降低含雜率互相矛盾，成為聯收機廠家和用戶最為關注的焦點問題。目前，區內谷子收獲作業市場集中了久保田、沃得、雷沃等品牌谷物收獲機及約翰迪爾撿拾收獲機。谷物收獲機普遍選裝鏈齒式割臺以防止丟穗，選用搓板式凹版以降低籽粒破碎，同時改裝凹版篩和清選篩,調整進風量和滾筒轉速，以達到損失率與含雜率的相對平衡；兩段式收獲則普遍加大割曬機谷茬高度，一般至10 cm以上，把谷穗托起，通風透光，以避免貼近地面的谷穗發生腐爛或霉變。從作業質量看，初期改裝的谷物收獲機和約翰迪爾撿拾收獲機在凈度95%情況下總損失率在5%～10%，作業效率在10～15畝/h，雖然種植戶基本認可，但與小麥、水稻收獲質量相比，還有較大差距。

面對谷子機收質量急待提高的現實情況，農機推廣部門一是聯系大型合作社，跟蹤測試橫軸流逐稿器小麥機和縱軸流雙滾筒水稻機的作業指標，比較收獲質量和作業數據，提出切實可行的機具選型意見，探討改裝技術方案，聯系整機生產廠家和改裝配件廠家，為合作社提供技術服務和信息服務；二是加緊技術總結，提出切實可行的機具操作規程。從作業效果看，2019年秋赤峰市敖漢旗、寧城縣、喀喇沁旗多家合作社作業指標達到凈度大于95%、總損失率小于5%，谷子收獲機械化率和機收作業質量顯著提高。

通過技術引進和研發創新，解決了谷子種植三難，為全程機械化技術模式的確立打下了基礎。

2 典型技術模式及實施效果

2.1 典型技術模式

2.1.1 東北平原春谷區(東部四盟市)。全膜：機耕整地(深松機聯合整地或深翻＋旋耕機＋托平鎮壓)——膜下滴灌精少量播種（全膜精少量播種機）——田間管理（放苗、定苗、病蟲草害防治）——機械化收獲（自走式谷物收獲機或割曬機＋谷物撿拾收獲機）。半膜：(深松機聯合整地或深翻＋旋耕機＋托平鎮壓)——膜下滴灌精少量播種（半膜溝播精少量播種機）——田間管理（放苗、定苗、病蟲草害防治）——機械化收獲（自走式谷物收獲機或割曬機＋谷物撿拾收獲機）。

2.1.2 內蒙古高原春谷區（自治區中西部）。覆膜：機械耕翻（旋耕機或犁配套304以上拖拉機）——機械覆膜播種（全鋪膜滴灌精量播種機）——機械收獲（雷沃或久保田谷物聯合收獲機）——殘膜回收。露地：機械耕翻（旋耕機或犁配套304以上拖拉機）——機械播種（4行或6行種肥分層播種機）——機械中耕除草——機械收獲（雷沃或久保田谷物聯合收獲機）。

2.2 實施效果

根據赤峰、呼和浩特等盟市試驗示范區近年測試結果，實施谷子全程機械化技術具有顯著的增產增收效果，種植效益明顯高于玉米、小麥等作物。以赤峰市綠色谷子全程機械化示范基地（敖漢旗2019年）為實例，采用機械穴播＋聯合收獲＋鋪膜滴灌種植模式，全膜畝產達到550 kg,半膜畝產達到400 kg，以普通谷子銷售價格5.2元/kg核算，畝均凈收益全膜達到2033.7元,半膜達到1339元。與之相比，當地玉米（畝產600 kg,投入≈500元/畝，銷售價格1.7元/kg）畝凈收益約為520元。從技術推廣前景看，隨著收獲環節機具選型和技術試驗示范的繼續推進，谷子全程機械化生產效益有望繼續提高。

3 存在問題及發展建議

隨著主產區適應性全程機械化技術路線熟化成型，東西部谷子全程機械化機具研發和試驗示范均取得明顯成效。但從自治區谷子生產總體情況看，機械化技術推廣滯后于試驗科研的問題十分明顯。目前，全區谷子平均畝產僅為200 kg，綜合機械化率明顯低于玉米、小麥等主要糧食作物。究其原因，一是關鍵環節先進適用技術得不到大規模推廣，多數丘陵山區未實現精量播種，仍沿用傳統條播方式；收獲環節中聯合收獲和機械式兩段收獲推廣規模小，丘陵山區人工半人工收獲普遍存在。二是作物品種、種植模式與機械化作業生產不協調，農機農藝融合不足。隨著谷子良種培育、節水覆膜、節肥側施等技術的廣泛推廣應用，相關機械化生產不配套、技術推廣滯后的問題更加突出。對現階段自治區谷子全程機械化技術推廣的幾點建議。

3.1 加強組織領導和部門協調

按照農業推廣試驗研究→示范培訓→大規模推廣應用的階段性規律，自治區谷子全程機械化正處于大規模推廣應用的初期階段，此階段正是爬坡階段，也是推廣成效最為明顯的階段，政府及各級農機部門的支持推動尤為重要。需要統籌規劃，把谷子全程機械化作為現階段自治區農機化工作重點來抓，加強組織領導，加大行政推動和項目扶持，從適應性技術示范培訓入手，集中力量建設試驗示范基地。同時,在條件允許的情況下，實施同一區域適度規模經營、集約化生產，優化產業發展環境,為全程機械化技術推廣創造有利條件。

3.2 加強農機農藝結合，打造綠色谷子全程機械化技術模式

當前，谷子生產農機農藝均處于技術升級的關鍵階段，農藝上全力打造綠色谷子生產模式，緊抓控肥、控藥、控水、控膜，農機上緊抓播種、收獲環節，推動高質高效設備推廣應用。宜緊密加強兩個主攻方向的相互促進，融合發展。技術選擇上，示范推廣精少量省肥播種機型，推動水肥一體化和綠色防控推廣普及，適應綠色谷子晾曬后脫粒品質更佳的特點，優化兩段式收獲工藝，遴選低含水率狀態下收獲質量達標的撿拾收獲機機型。

3.3 鼓勵和發揮基層推廣人員首創精神，加強創新研發

谷子全程機械化推廣始于敖漢旗等基層農機推廣部門對精少量播種機的創新研發，要發揮自身優勢，著力機具集成化、高效化，繼續研發改進，迭代更新；同時，充分調動各級農機部門技術研發資源，集中力量，組織攻關，繼續完善精少量省肥播種機試驗選型和聯合收獲機具的設備改裝。要鼓勵吸引大型農機合作社加入到試驗示范工作，為高效集成機具爭取項目支持和機具補貼支持。

3.4 推進標準化建設，為谷子全程機械化提供科技支撐

推進谷子全程機械化技術的標準化建設，是現階段谷子全程機械化生產試驗研究的重要課題內容，也是示范推廣工作的重要技術抓手。建議將谷子全程機械化技術標準化建設作為政府支助項目，推進谷子機械化技術的規范應用，推進谷子產業健康發展。